[发明专利]垃圾容器转运机器人及方法

说明书

垃圾容器转运机器人及方法，涉及自动化转运设备技术领域。垃圾容器转运机器人，包括可移动机架、机械抓手总成、搬运总成；可移动机架包括主体车架、电动滚轮和升降驱动组件；机械抓手总成包括云台电机、多自由度机械臂和机械爪；搬运总成包括底座、往复推送组件、上座、低位托盘、高位托盘和夹爪机构；搬运总成通过底座两侧的导向套滑动安装在两个竖向支架的导向杆上，并位于载物区间中。垃圾容器转运方法，基于垃圾容器转运机器人。本发明应用于居民小区，可代替人工倒垃圾至指定地点，清解决了居民小区中特殊人群倒垃圾的不便。在转运垃圾容器的过程中，实现了包含拾取‑转运‑卸载的全流程自动化操作。

技术领域

本发明涉及自动化转运设备技术领域，特别是一种垃圾容器转运机器人及方法。

背景技术

大部分的居民区都会集中设置有垃圾收集站，每户产生的生活垃圾需要定点投放至垃圾收集站中，不可随意丢弃。当一户有1-2个常住人口的情况下，一天通常会产生1-2桶生活垃圾，为保持居住环境的干净卫生，避免滋生蚊蝇细菌，通常需要每日倒生活垃圾。

但当常住人口为腿脚不便的老人或残疾人或视障人士时，将生活垃圾提至垃圾收集站丢弃的过程就会存在一定的不便。因此，人们希望能研发一种可代替人工倒垃圾至指定地点的机器人，以解决上述特殊人群的困难，但遗憾的是，市面上未见此类机器人。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种垃圾容器转运机器人及方法，它可代替人工倒垃圾至指定地点，清解决了居民区中特殊人群倒垃圾的不便。

本发明的技术方案是：垃圾容器转运机器人，包括可移动机架、机械抓手总成和搬运总成；

可移动机架包括主体车架、电动滚轮和升降驱动组件；主体车架前端设有平台，后端两侧设有对称布置的竖向支架，两个竖向支架之间形成载物区间，每个竖向支架上设有多根竖直布置的导向杆；多个电动滚轮对称安装在主体车架的下端两侧；两组升降驱动组件分别设在两个竖向支架上；

机械抓手总成包括云台电机、多自由度机械臂和机械爪；云台电机固定安装在平台中部上端，其上端设有水平转动面；多自由度机械臂下端固定安装在云台电机上，上端与机械爪连接；机械爪上设有开度可调的抓取口；

搬运总成包括底座、往复推送组件、上座、低位托盘、高位托盘和夹爪机构；底座上端设有安装面，底座两侧边缘处固定安装有导向套和连接块；往复推送组件设在底座与上座之间，用于驱动上座做往复移动；上座连接在往复推送组件的上端；低位托盘固定安装底座上；高位托盘固定安装在上座上，并与低位托盘上下错位布置；夹爪机构包括水平推拉组件、翻转组件和夹爪，水平推拉组件设在上座上，并与翻转组件关联，以驱动翻转组件做往复直线移动，夹爪安装在翻转组件上，其被翻转组件带动做竖直平面内的转动，其上设有开度可调的夹持口；夹爪在往复推送组件、水平推拉组件、翻转组件的共同驱动下移动，以使夹持口的移动路径经过低位托盘的正上方区域及高位托盘的正上方区域；

搬运总成通过底座两侧的导向套滑动安装在两个竖向支架的导向杆上，并位于载物区间中；搬运总成通过底座两侧的连接块与两组升降驱动组件关联，从而在两组升降驱动组件的共同驱动下，沿两个竖向支架的导向杆做竖直升降移动。

本发明进一步的技术方案是：升降驱动组件包括升降驱动组件包括电机A、主动轮、轮轴、从动轮和同步带；电机A固定安装在主体车架下端；主动轮固定安装在电机A的机轴上；轮轴水平布置并活动安装在竖向支架上端；从动轮固定安装在轮轴上，并位于主动轮的正上方；同步带绕设在主动轮与从动轮之间；相应的，搬运总成通过底座两侧的连接块与两组升降驱动组件的同步带固定连接。

本发明进一步的技术技术方案是：往复推送组件共有四组，呈矩形阵列分布在底座的安装面上；往复推送组件包括舵机A、连接座和摇臂；舵机A固定安装在底座上；连接座固定安装在上座下端；摇臂下端固定连接在舵机A的机轴上，上端与连接座铰接，摇臂在舵机A的驱动下做竖直平面内的摆动；四组往复推动组件同步动作，带动上座做竖直平面内弧形轨迹的往复摆动。